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CSD (Cross Spectrum Density) 이란? CSD(Cross Spectrum Density) plot 은 주로 랜덤(random) 이나 충격(shock) 시험에서 분석을 위해 사용하는 그래프이다. 해당 Plot 은 서로 다른 신호를 비교해서 Correlation을 알려 준다. 예를 들어 진동 시험기에서 Drive 신호와 Input 신호를 비교 할 수 있다. 측정에서 측정 값 사이에 시간차(time delay)가 발생한다. 그 결과 신호 사이에 위상(phase) 차가 발생한다. CSD 는 두 신호 사이의 위상 정보와 크기(amplitude) 정보를 가진다. 위상과 크기 정보를 가진다는 점에서 CSD는 전달함수(Transfer function)과 유사하다. 하지만 weighting 함수가 C..

Half Sine Pulse Traditional / Common Method 펄스가 빨리게 상승하는 모양이 아니기 때문에 고주파 영역 전달 에너지가 적음 고주파 영역에서 공진을 가지는 시편 시험에 적합하지 않음 Terminal Peak (Sawtooth) Shock Pulse 고주파에서 동작시키는 전자제품과 같은 시편 테스트에 적합 가파르게 올라가는 가속도 구간이 고주파 영역의 에너지를 증가시킴 주파수 도메인에서 평평한 형상을 보여줌 주파수 영역에서 시험 비교 (Half Sine vs Terminal) 고주파 영역에서 Half Sine Pulse(녹색선)은 구멍(hole)처럼 ESD(Energy Spectral Density)가 떨어짐 그외 충격 시험들 (Sqaure, Traiangle, Haversi..

진동 시험기 vs 충격 시험기 에서의 충격시험 진동 시험기(shaker)는 다양한 모양의 Pulse를 만들 수 있다. 그리고 반복적인 시험이 가능하고 시간, 비용 면에서 효율적이다. 하지만 진동 장비로 충격시험을 진행할 때 고려해야할 점들이 있다. 일반적인 충격 시험기(Shock machine)으로 충격 시험을 하면 충격 시험기의 무게, 브레이크, 가스 피스톤(gas piston), 기계적 장치에 의해 충격 시험후 테이블을 멈추게 할 수 있다. 하지만 진동 시험기는 테이블을 멈추게 할 기계적인 장치들이 없다. 그리고 진동시험기(shaker)가 낼 수 있는 속도(velocity)와 변위(displacement)가 장비에 따라 고정되어 있다. 이러한 제한점을 해결하기 위해 VibrationViewer 와 같..

Shock Response Spectra (SRS) Shock에 대해 SDOF(Single Degree of Freedom)이 반응하는 것을 그래픽으로 표현한 것이다. (가속도 변화) 충격 응답은 시간 도메인보다 주파수에서의 분석을 주요하게 다룬다. 주파수 변환 방법에는 2가지가 있다. SRS은 아래 2가지 방법중 2번째 방법을 사용한다. FFT (Fast Fourier Transformer) : Magnitude(크기)와 Phase(위상) 정보를 줌 - 다시 원 충격 pulse 재현 가능 일련(an array of)의 SDOF 응답(Peak hold 값) : Magnitude정보만 존재 Phase 정보는 없음 - 원 충격 pulse 재현 불가능 1933년 Dr.Maurice Bigot가 지진에 대한 빌..

Transfer function(전달 함수)와 Transmissibility 의 차이 전달함수(Transfer function)은 일반적으로 대문자 H로 표기하고 시스템의 Resonance(공진)과 Anti Resonance(반공진)의 주파수 값을 알려준다. Transmissibility 는 일반적으로 대문자 T로 표기한다. 우리나라말로 전달률이라고 하는데 전달함수와 의미가 비슷하게 다가 온다. 하지만 아래 수식처럼 의미가 다르다. Tyx(f) ≜ Ŝyy(f) / Ŝxx(f) (real ÷ real = real) Ĥ1(f) ≜ Ŝyy(f) / Ŝyx(f) (real ÷ complex = complex) 수식에서 x는 입력을 의미하고 y는 출력을 의미한다. 그리고 f는 주파수를 나타낸고 S는 신호이다. H..

SRTD 예제와 함께 익혀 보기 진동 시험기(가진기, Shaker)는 Controller로 제어를 통해 사인 진동, 랜덤 진동과 같은 진동을 줄 수 있다. 사인 파형을 이용한 진동 시험에 대한 내용은 괄호안에 링크를 참조하길 바란다. (https://scribblinganything.tistory.com/179). 참고로 예제 구현은 VR에서 제공하는 Controller 소프트웨어의 데모 버전을 이용해서 시뮬레이션 하였다. (무료) (https://vibrationresearch.com/products/). 국내 대리점(https://www.famtech.co.kr/main/main.php) Sine Sweep test Controller에 사인파형의 주파수를 바꾸면서 공진 주파수를 찾는 과정이다. 공진..

랜덤 진동 (random vibration) 시험에서 PSD(Power Spectral Density) 는 랜덤 파형을 분석하기 위한 표준이 되는 툴이다. PSD는 시간에 따른(Time frame) 실제 환경(real world)에 비교되는 시험환경을 제공한다. 만일 전체 life damage를 알고 싶다면? 시험 엔지니어가 오랜기간동안 damage가 제품에 쌓이고 이에 따른 제품의 반응을 알고 싶다면 Fatigue 시험이 필요하다. Fatigue testing을 통해 제품의 예상 수명 (Life expectancy)와 예상 고장 모드 (Potential product failure)를 알 수있다. FDS (Fatigue Damage Spectrum) 이란? FDS는 시험 개발 툴 (test develo..

Acousitic (음향) 측정 값을 이용해서 엔지니어는 Acoustic environment (음향 환경) 이나 디자인의 문제를 발견하고 해결 한다. 하지만 acoustic 측정 값은 주파수 정보를 가지고 있지 않기 때문에 sound(소리) vs vibration(진동) 관계를 분석하기에는 적합하지 않다. 이러한 상황을 해결하기 위해 엔지니어는 octave 분석이라는 주파수 분석 방법을 사용한다. Octave 란? 옥타브는 간단히 말하면 주파수 2배 차이를 1 Octave 라고 한다. 음향(Acoustic)을 분석할 때 Octave 분석을 하게 되는 데 이는 사람의 인지와 상관이 있다. 사람이 100Hz ~ 110Hz 주파수에서 동일 크기로 소리가 날때 10Hz 차이를 느꼈다고 가정하면 동일한 사람이 ..

Random time history 파형 랜덤 시간 파형은 예를 들어 간단히 설명하면 차량에 가속도 센서를 붙이고 시험자가 원하는 길에서 주행을 하면서 측정한 필드 값이다. 필드 값은 현실 상황을 가장 잘 반영하는 파형이라고 할 수 있다. Random time history waveform을 사용하는 이유는 아래와 같다. 1. 제품의 failure의 원인(cause) 파악 2. 시험 방법 검증 3. 현재 시험 방식과 현실(real-world) 시험 방식 비교 Random 시간파형(Field 측정값) 을 사용하여 PSD(Power Spectral Density) 만들기 예제 참고로 PSD에 대한 자세한 내용을 알고싶다면 괄호안에 링크를 참조하길 바란다.(https://scribblinganything.ti..

Rainflow Counting Algorithm 정의 / 의미 레인플로우 카운팅 알고리즘은 피로(Fatigue) 분석에 사용됩니다. 그림1과 같이 시간에 따른 응력(stress) 변화가 그림처럼 전개 되면 피로 분석이 쉽지 않다. Rainflow Counting algorithm은 여러 성분이 포함된 그래프를 단순한 형태의 stress reversal (양과 음으로 변환하는 형태)로 바꾸어 준다. y축은 stress, strain 등 가해지는 입력에 따라 다양하게 적용 가능하다. Rainflow counting 전개는 아래 그림2와 같이 진행 된다. 그림2의 위에 그림은 그림1과 같은 그래프를 눕혀 놓은 것이다. 시간이 흐름에 따라 0 -> 1 -> 2 -> 3 -> 2' -> 4 -> 5 식으로 전개..